Можно ли перерабатывать солнечные панели?
Один из самых больших споров, когда речь заходит о солнечных панелях , касается того, что происходит в конце их жизненного цикла. Хотя многие солнечные панели прослужат более 20 лет, все еще необходимо учитывать, что произойдет с ними, когда они перестанут быть жизнеспособными. Создание возобновляемых источников энергии абсолютно необходимо для борьбы с изменением климата, но мы также должны быть осторожны, чтобы противодействовать этому благу чрезмерными электронными отходами.
Из чего сделаны солнечные батареи?
Начнем с начала жизни солнечной панели. Солнечные панели состоят в основном из стекла, металлического каркаса, кремниевых элементов и проводки из серебра и меди. Кремниевые элементы могут быть расположены в монокристаллическом или поликристаллическом формате. Монокристаллический кремний более эффективен, так как молекулы выстраиваются в единую единую сетку. В результате получается ровный темный цвет. Поликристаллический кремний дешевле, так как он объединяет несколько кристаллов. Эти панели обычно выглядят синими. Недостатком здесь является то, что поликристаллические солнечные панели менее эффективны. Монокристаллические панели имеют эффективность от 15% до 20%, тогда как поликристаллические панели имеют эффективность от 13% до 16%. В этой статье рассматривается химическое разрушение и разрушение компонентов солнечных панелей .
Насколько плохи материалы для солнечных панелей для окружающей среды?
Если мы стремимся свести к минимуму электронные отходы, нам нужно знать экологические издержки, связанные с оставлением этих материалов на свалках, и стоимость их производства из первичных материалов.
Производство кремния основано на кремнеземе, который получают из кварцевого песка. Обычно его нагревают углем при высокой температуре. Излишне говорить, что использование угля для соединения углерода с кремнеземом далеко не идеально. Добыча кремнезема также не очень хороша для окружающей среды. Подавляющее большинство добычи кремнезема происходит в Китае, и в основном это касается низкокачественного песка с высоким углеродным следом . Даже с улучшенной добычей кремнезема это палка о двух концах. Фрекинг, используемый при разведке нефти и газа, требует кварцевого песка. Можно с уверенностью ожидать, что производители кремнезема будут продавать в равных долях нефтяным компаниям и производителям солнечных панелей.
Новейшие методы производства кремния сократили углеродный след в 12 раз , хотя эти процессы еще предстоит распространить в промышленности. С 2000 по 2019 год средний углеродный след энергии, используемой при производстве кремния, вырос на 43% .
Исследования показывают , что в конце жизненного цикла солнечной панели кадмий, свинец, индий, молибден и теллур склонны к выщелачиванию в почву из выброшенных солнечных панелей, но, как правило, на достаточно низком уровне с минимальным риском.
Как долго служат солнечные батареи?
Большинство солнечных панелей могут прослужить 20 лет или около того. Многие производители предоставляют 25-летнюю гарантию с ожидаемой потерей эффективности от 5% до 10%.
Можно ли переработать солнечные батареи?
Солнечные панели можно полностью переработать и превратить в новые поликристаллические панели. Большинство металлов способны сохранять чистоту при плавлении и восстановлении. Кремний — это металлоид, что означает, что он имеет некоторые аспекты металлов, а также имеет более низкую температуру плавления, чем чистые металлы. Это означает, что для переработки солнечных панелей в целом требуется меньше энергии.
В Европе обязали производителей предоставлять варианты утилизации своих солнечных панелей в конце их срока службы. К сожалению, в США нет аналогичной поддержки жизненного цикла, из-за чего трудно найти внутренних партнеров по переработке — 76% производителей в настоящее время не перерабатывают и не используют повторно свои панели .
Как перерабатываются солнечные батареи?
Методы переработки солнечных батарей все еще активно изучаются и тестируются. Один проект с Институтом систем солнечной энергии Фраунгофера фактически смог повысить эффективность солнечной панели после прохождения процесса их переработки, хотя он все еще отставал от первоклассных доступных солнечных панелей.
Переработчики сначала сталкиваются с проблемой поиска отдельных модулей, которые все еще можно использовать. Затем происходит извлечение отдельных компонентов, таких как серебро, вплетающееся в кремниевые элементы. Затем идет извлечение сырья, например, шлифовка стеклянной крышки или плавка алюминиевой рамы. Каждый процесс увеличивает затраты, а в связи с волатильностью цен на компоненты и гонкой уступок в ценах на панели переработчикам может быть очень сложно сделать все это стоящим.
Где можно утилизировать солнечные батареи?
Несмотря на эти барьеры, в США есть несколько партнеров, которые могут обеспечить переработку солнечных батарей.
В конце концов, утилизировать солнечные панели сложно. Даже при наличии многообещающих новых технологий, позволяющих максимально эффективно использовать старые панели, у переработчиков должны быть экономические стимулы для внедрения этих технологий в больших масштабах. Если рынок не предоставит эти стимулы, мы будем полагаться на то, что правительства в законодательном порядке заставят производителей платить по счетам. Это трудная задача.